Energía Solar: Qué es la Energía Solar? Térmica, Ventajas y Desventajas, Tipos, Importancia, Funciona, Definición

La Energía Solar es aquella energía que se obtiene mediante la captura de la luz y el calor que emite el sol. Esa energía que emana del sol, los seres humanos la podemos convertir en energía útil, es decir, ya sea para calentar algo o bien para producir electricidad, entre las aplicaciones más comunes y relevantes que se realizan con ella.

Según diferentes estudios, cada año, el sol produce 4 mil veces más energía de la que los seres humanos somos capaces de consumir, por lo cual su potencial es realmente ilimitado y una de las energías renovables más desarrolladas y empleadas en casi todo el mundo.

La intensidad de la mencionada energía disponible en un punto determinado del planeta tierra dependerá del día del año, la hora y la latitud, aunque también incidirá en la cantidad de energía que pueda recogerse, la orientación que disponga el dispositivo receptor.

La energía renovable solar principalmente es usada para calentar cosas como ser la comida o el agua, a ésta se la conoce como energía solar térmica y el otro de los usos es para la generación de electricidad, la cual se conoce popularmente como energía solar fotovoltaica.

¿QUÉ ES LA ENERGÍA SOLAR?

Una energía renovable que proviene de los rayos del sol. La energía solar puede ser aprovechada de tres formas distintas:

  • Energía directa: La radiación del Sol o los rayos de luz que llegan a nosotros. Esta energía se ha utilizado desde la antigüedad, por ejemplo en construcciones ecológicas que se ubican estratégicamente para recibir la luz y el calor del sol en invierno mientras que en verano su posición las protege del sol.

  • Energía térmica: La energía que utiliza el calor del sol por medio de algún instrumento o tecnología; la palabra proviene de la raíz griega “thermos” que significa calor.

  • Energía fotovoltaica: La energía eléctrica que se obtiene del sol por medio de los paneles solares.

La energía solar es el calor y la luz que irradia el sol, controla el clima de la Tierra y permite la existencia de seres vivos en nuestro planeta. La energía solar se refiere específicamente a la conversión de la luz solar en electricidad a través de celdas o células fotovoltaicas. Cada día el sol irradia enormes cantidades de energía, irradia más energía en un segundo que lo que toda la humanidad ha utilizado desde el principio de los tiempos.

La energía que constantemente se irradia desde el sol viene de el sol mismo. Tal como otras estrellas, el sol es una gran masa de gases, en su mayoría hidrógeno y helio. Los átomos de hidrógeno en el núcleo del sol se combinan para formar helio y generan energía a través de un proceso llamado fusión nuclear.

Durante la fusión nuclear, la alta presión y temperatura del sol causan que los átomos de hidrógeno se separen, y que sus núcleos se combinen. Cuatro núcleos de hidrógeno se combinan para formar un átomo de helio. El átomo de helio contiene menos masa que los cuatro átomos de hidrógeno que se fusionaron, es por ello que cierta cantidad de masa se pierde durante la fusión nuclear. Esta materia perdida se emite hacia el espacio en forma de energía radiante.

La energía solar viaja hacia la tierra a una velocidad de 186,000 millas por segundo, la velocidad de la luz. Sólo una muy pequeña cantidad de la energía que se irradia de desde el sol hasta el espacio llega a la tierra, dos mil millonésimas partes. Aun así esta cantidad de energía es suficiente, la energía solar que llega a la tierra en un sólo día sería suficiente para abastecer a nuestro planeta por un año y medio, esto si la aprovecháramos eficientemente.

Alrededor del 15 % de la energía del sol que llega a la tierra se refleja de regreso al espacio. Un 30% se utiliza para evaporar agua, que al elevarse a la atmósfera produce lluvia. La energía solar también la absorben las plantas y los océanos.

El resto de la energía solar es la que tenemos disponible para cubrir nuestras necesidades energéticas (luz, electricidad, calor, etc).

Los seres humanos han aprovechado la energía solar por siglos. Desde el siglo VII a.C., las personas utilizaban lupas magnificadoras para concentrar la luz del sol en rayos tan calientes que podían encender llamas en la madera.

Hace más de 100 años, en Francia, un científico utilizo el calor del sol para producir vapor y echar a andar un motor de vapor.

A principios del siglo pasado, gran cantidad de científicos e ingenieros comenzaron a investigar diferentes maneras para aprovechar la energía solar. Un desarrollo importante fue un calentador solar para agua inventado por Charles Greeley Abbott, un astrofísico norteamericano, en 1936.

El calentamiento de agua con energía solar tuvo popularidad en las regiones del sureste de Estados Unidos desde los años veintes. Fue hasta después de la Segunda Guerra Mundial que se empezó a crecer la investigación en el campo de la energía solar. Este crecimiento duró hasta mediados de los años cincuenta, cuando el bajo costo del gas natural lo convirtió en el principal combustible para calentar hogares.

La población y los gobiernos permanecieron indiferentes a las posibilidades de la energía solar, hasta la escasez de petróleo de los años setenta. En nuestros días las personas utilizan la energía solar para calentar edificios y agua, y para generar electricidad.

Si se utiliza la energía solar, no se genera contaminación de aire o agua, y es una enorme y gratis fuente de energía.

¿QUÉ ES LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA?

La energía solar térmica o termosolar es aquella que aprovecha la energía de los rayos del sol para generar calor de forma limpia y respetuosa con el medio ambiente. A diferencia de otras tecnologías, cuya energía hay que consumirla en el momento de su generación, la solar térmica es una tecnología renovable con capacidad de almacenamiento, capaz de aportar electricidad a la red incluso en horas sin luz solar.

Existen dos sistemas para producir electricidad por energía solar térmica: de alta concentración y de baja concentración. El sistema de baja concentración, el más extendido comercialmente, emplea unos colectores de luz instalados en los tejados de las casas, con los que es posible cubrir las necesidades básicas de un hogar, como calentar agua o dotar de calefacción a las habitaciones. Estos sistemas parabólicos operan a temperaturas de entre 100 y 400ºC. La energía térmica procedente de los rayos solares llega a los captadores, calentando el fluido que circula por su interior (agua con anticongelante). Esta energía en forma de agua caliente llega hasta otro circuito donde se acumula en un depósito hasta poder ser utilizada. Entre sus aplicaciones destacan: el agua caliente sanitaria, la calefacción por suelo radiante, la climatización de piscinas, refrigeración y agua caliente para procesos industriales, entre otros.

La energía del sol, la más abundante de la Tierra, es renovable, inagotable y limpia, y contribuye a la reducción de las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero. Según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE), una vivienda unifamiliar puede evitar 1,5 toneladas de dióxido de carbono (CO2) al año utilizando este tipo de energía limpia y sustituyendo el consumo eléctrico. Otro ejemplo: un hotel con capacidad para 400 personas puede evitar hasta 128 toneladas de CO2 al año con estos sistemas.

Centrales solares termoeléctricas

Cuando hablamos de sistemas de alta concentración, nos referimos a las grandes plantas solares termoeléctricas. El funcionamiento de una planta termosolar es similar al de una central térmica, pero con la diferencia de que en vez de utilizar carbón o gas, utiliza la energía del sol. Los rayos solares se concentran mediante espejos curvos o discos parabólicos en un receptor que alcanza temperaturas de hasta 1.000 ºC. Este calor se usa para calentar un fluido y generar vapor, el cual mueve una turbina y produce la electricidad.

A diferencia de otros países, España tiene la ventaja de que recibe una gran cantidad de radiación solar al año, sobre todo en la mitad sur. Esto hace que nuestro país pueda convertirse en el futuro en un gran exportador de energía verde. Según datos de Protermo Solar, además de las centrales que ya están operativas, para 2013 se espera que haya en funcionamiento unas 60 plantas, que en su conjunto contarán con alrededor de 2.500 MW de potencia instalada.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS ENERGIA SOLAR

Si le preguntamos a los partidarios de las energías renovables para citar características que deben orientar la elección hacia ellos, nos sentimos respuesta que la energía renovable, a diferencia de los tradicionales, no tiene efectos en el medio ambiente o bien desde el punto de vista climático.

Por otra parte es cierto que las fuentes de energía renovables tienen todas las características muy interesante que vale la pena segir investigando, sin límite alguno.

Así que vamos a analizar con objetividad las ventajas y desventajas asociadas con la uso de la energía fotovoltaica.

Ventajas de la energia solar - Definitivamente, la energía fotovoltaica puede, al igual que otras fuentes energía renovable, energía limpia que no tiene emisiones que pueden causar problemas en el medio ambiente y el cambio climático.

Entre las principales ventajas de los sistemas que utilizan la energía solar es Ciertamente se puede citar la fiabilidad y durabilidad, se estima 25 a 30 años en promedio, el mantenimiento de los paneles es tampoco especialmente costoso, ya que, a excepción de los llamados sistemas fotovoltaicos de seguimiento, No hay piezas mecánicas desgaste de los componentes en movimiento es casi nulo.

Otra ventaja es la facilidad de instalación del módulo, ya sea fotovoltaica de adaptación si los sistemas fotovoltaicos integrado.

Entre los positivos podemos citar la modularidad, esto característica es muy importante porque permite una gran flexibilidad y la adaptabilidad de los sistemas de acuerdo a las necesidades del usuario final (el requisitos de un ciudadano particular no son, por supuesto, los de una pequeña o mediana empresa).

Otros posibles beneficios podrían derivarse de las ayudas instalaciones fotovoltaicas regionales o estatales para aquellos que deciden asumir los gastos la energía fotovoltaica.

Desventajas de la energia solar - Los sistemas fotovoltaicos son muy caros. El problema no es tanto relacionados a la materia prima (silicio es un material poco común) como a todas las procesos, en gran medida compleja y pesada para la construcción de las células fotovoltaicas.

Otro problema está relacionado con el bajo rendimiento, como hemos visto en las secciones por encima del rendimiento máximo es de alrededor de 15% (mucho más bajo que lo que se obtendría, por poner un ejemplo de las la eolica).

También en relación con la cuestión de "impacto ambiental" y que una reflexión. Para evaluar esta cuestión se considera en general impacto en el paisaje.

La fase de producción es un momento muy crítico por el impacto ambiental el medio ambiente. La fabricación de paneles fotovoltaicos requiere el uso de materiales de alta toxicidad es que son los paneles de silicio.

Como hemos visto, la vida media de un panel fotovoltaico es muy alta (25-30 años), terminada su vida el panel solar debe ser tratada como residuos peligrosos, ya que contiene muchas sustancias toxicas como ( plomo, cobre, selenio, etc.) sustancias que procedimientos de eliminación requiere de complejas y costosas.

Según algunos, el impacto sobre el paisaje sería otro punto crítico, ya que, lo que la gente puede decir, la integración arquitectónica de los paneles es una cuestión complejo (difícil pensar en cadenas interminables de paneles fotovoltaicos en techos , a diferencia de la energía eólica, la energía fotovoltaica no aumenta cuando los sistemas están instalados en zonas residenciales y no a expensas de los lugares que aún no humanizado. Así que desde el punto de vista impacto ambiental de la energía fotovoltaica es sin duda preferible que energía eólica.

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